科学探索|超级大质量黑洞：泄露星系中心秘密的“终极告密者” 超级大质量黑洞：泄露星系中

宇宙中包含许多不同大小的黑洞。虽然恒星级黑洞的质量是我们太阳质量的10-50倍，但超大质量黑洞则是我们太阳质量的几百万甚至几十亿倍。这些超大质量黑洞（SMBH）是如此之大，以至于它们能够（相当程度上）成为其星系的中心。它们的引力将恒星、中子星和较小的黑洞等天体拉到它们周围的轨道上。
【科学探索|超级大质量黑洞：泄露星系中心秘密的“终极告密者”】

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引力也将周围的气体和尘埃拉入一个螺旋式的轨道，其终点必然是SMBH 。随着气体的旋转，它因摩擦而变热，甚至可以产生明亮的辐射 “喷流” 。旋转的气体被称为吸积盘，这些吸积盘可能非常厚，甚至可以把一些天体藏在里面。不幸的是，吸积盘内天体之间发生的事情对我们来说是隐藏的--我们的眼睛无法看透这些气体“幕布” 。然而，这些天体合并所产生的引力波却有助于揭开谜底：它们穿过了气体“幕布”，让科学家们同时研究吸积盘和合并的天体。

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科学家们一直在模拟吸积盘内的天体，以了解这些吸积盘内能发生多少次合并，以及天体在合并前的方向是什么。在这些模拟的基础上，科学家们构建了一个“模型 ”来研究吸积盘的年龄和密度。
活跃星系核（AGN）是合并的二元黑洞（BBH）系统组装的有希望的环境。在探测到来自据称的一对不稳定质量间隙的BBH系统的引力波之后，人们对AGNs作为合并BBH的“托儿所”的兴趣正在上升，其中最引人注目的是GW190521 。活跃星系核也被用来解释高质量比系统的形成，GW190814 。

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科学家们借鉴了AGN中BBH系统的模拟，提出了AGN盘中合并双星的黑洞自旋分布的现象学模型。该模型包含了一些明显的特征，使AGN通道有可能与其他通道区分开来。该模型的参数可以被启发式地映射到AGN盘的年龄和密度上。科学家们估计AGNs中不同的合并群体可以被区分的程度。如果大多数合并的黑洞是在AGNs中形成的，那么未来的引力波观测可能会提供对AGN盘动态的洞察力。